Data Science Seminars

Mingling with the Good to Backdoor Federated Learning

Sala 6.3.27, Ciências ULisboa

Por Nuno Neves (LASIGE/DI-FCUL).

Federated learning (FL) is a decentralized machine learning technique that allows multiple entities to jointly train a model while preserving dataset privacy. However, its distributed nature has raised various security concerns, which have been addressed by increasingly sophisticated defenses. These protections utilize a range of data sources and metrics to, for example, filter out malicious model updates, ensuring that the impact of attacks is minimized or eliminated.

This paper explores the feasibility of designing a generic attack method capable of installing backdoors in FL while evading a diverse array of defenses. Specifically, we focus on an attacker strategy called MIGO, which aims to produce model updates that subtly blend with legitimate ones. The resulting effect is a gradual integration of a backdoor into the global model, often ensuring its persistence long after the attack concludes, while generating enough ambiguity to hinder the effectiveness of defenses.

MIGO was employed to implant three types of backdoors across five datasets and different model architectures. The results demonstrate the significant threat posed by these back- doors, as MIGO consistently achieved exceptionally high backdoor accuracy (exceeding 90%) while maintaining the utility of the main task. Moreover, MIGO exhibited strong evasion capabilities against ten defenses, including several state-of-the-art methods. When compared to four other attack strategies, MIGO consistently outperformed them across most configurations. Notably, even in extreme scenarios where the attacker controls just 0.1% of the clients, the results indicate that successful backdoor insertion is possible if the attacker can persist for a sufficient number of rounds.

Short bio: Nuno Ferreira Neves is a Professor in the Department of Computer Science at the Faculty of Sciences, University of Lisboa (FCUL). He serves on the Coordination Board of the LASIGE research unit, where he leads the Dependable and Secure Decentralized Systems research line. His research primarily focuses on the security and dependability of distributed systems and networks, with a recent emphasis on machine learning techniques. From 2021 to 2023, he chaired the IEEE Computer Society's Technical Committee on Dependable Computing and Fault Tolerance (TCFT) and is a member of the Steering Committee for the IEEE/IFIP International Conference on Dependable Systems and Networks. With over 150 publications, his work has received several distinctions, including the IBM Scientific Prize, the DSN Test-of-Time Award, and the Best Student Paper at Middleware.

14h30
Departamento de Informática | Ciências ULisboa
Grupo de pessoas

Ação de formação no âmbito do projeto Unite!WIDENING.

Seminário de Lógica Matemática, por Duarte Costa (Faculdade de Ciências, ULisboa, CEMS.UL).

Astronauta, banhado pela luz solar, no meio de uma floresta

Um evento único, que reunirá estudantes de mestrado e doutoramento com investigadores e líderes da indústria de toda a Europa para uma experiência inesquecível.

Workshop SQL Made Easy | Introduction to Data Analysis

Este workshop prático oferece uma introdução aplicada ao SQL, uma das linguagens mais utilizadas para gerir e analisar bases de dados.

Através de uma abordagem interativa, recorrendo à ferramenta SQLite, os participantes irão aprender a:

Seminário em Biologia Humana e Ambiente, por Ana Luísa Maulvault (Portuguese Institute for the Sea and Atmosphere - IPMA I.P.).

Ao longo do evento, será explorada de que forma a ciência, a inovação e a colaboração podem contribuir para enfrentar os desafios atuais e futuros dos sistemas de pastagens.

Orquestra Wiener Concert-Verein

Neste concerto, que integra o programa Música na Universidade de Lisboa, a conceituada orquestra austríaca Wiener Concert-Verein atua pela primeira vez em Portugal.

Lupa e caneta sobre página com texto e gráfico

O curso visa dar formação inicial a estudantes de pós-graduação sobre o processo de escrita, submissão e publicação de trabalhos científicos, focando principalmente a publicação de artigos científicos em revistas internacionais com revisão por pares - candidaturas até 10 de outubro.

Os workshops destinam-se a todos os docentes e demais pessoas interessadas no desenvolvimento pedagógico na aliança Unite!

Logótipo C-Academy

O curso introduz os fundamentos da segurança em redes de computadores, abordando as principais vulnerabilidades, princípios e metodologias de proteção - candidaturas até 28 de outubro.

Representação de parte do esqueleto humano

Submissão de trabalhos de Mestrado e de Doutoramento realizados na ULisboa, ligados à temática da saúde, até 12 de novembro.

Iconografia relacionada com a temática do curso

O curso fornece uma exploração aprofundada de isótopos estáveis como uma ferramenta valiosa em Ecologia, usando assinaturas isotópicas para rastrear processos ecológicos e revelando insights sobre o ciclo de nutrientes e água, interações de espécies e condições ambientais em diversos ecossistemas e comunidades - candidaturas até 17 de outubro.

Composição de três imagens relativas à área da deteção remota

Este curso visa dar formação na área de Deteção Remota, abrangendo desde a Observação da Terra pelos satélites até à utilização de Drones - candidaturas até 02 de novembro.

Fotografia do mar e parque eólico

O curso propõe uma imersão nos princípios, desafios e oportunidades da Economia Azul, explorando o papel crucial dos oceanos nas transições ecológica e climática - candidaturas até 13 de novembro.

Fábrica

O evento pretende reunir investigadores que trabalhem sobre temas ligados à indústria e sobre património técnico e industrial, para uma reflexão prospetiva sobre o património industrial e atuais vias de colaboração no seu estudo, salvaguarda e preservação.

Título "Turin Staff Week 2025", sobre fotografia da cidade de Turim

Uma oportunidade única para desenvolver competências, criar redes internacionais e conhecer de perto uma das instituições parceiras da aliança Unite! - inscrições até 21 de setembro.

Quatro investigadores num laboratório

O curso visa capacitar investigadores, docentes e técnicos para integrar os princípios da economia circular em ambientes laboratoriais académicos - candidaturas até 22 de novembro.

Workshop no âmbito do Programa de Saúde e Bem-Estar da ULisboa.

Três investigadores num laboratório

O curso visa capacitar profissionais para aplicar os princípios da economia circular em ambientes laboratoriais industriais, promovendo práticas sustentáveis e eficientes - candidaturas até 22 de novembro.

Logótipo C-Academy

O curso fornece uma compreensão abrangente dos princípios e práticas fundamentais da cibersegurança e da privacidade, com aplicação tanto em contextos genéricos como em sistemas críticos - candidaturas até 07 de novembro.

Logótipo C-Academy

O curso proporciona uma visão aprofundada das tecnologias que suportam o desenvolvimento e integração de aplicações web - candidaturas até 10 de novembro.

Cesto com legumes

O curso tem como principal objetivo capacitar para a implementação e gestão sustentável de espaços de cultivo nas cidades, promovendo a segurança alimentar e a autonomia na produção de alimentos - candidaturas até 02 de novembro.

Natal 2025

Uma oportunidade única de estudantes e professores do ensino secundário dialogarem diretamente com especialistas de várias áreas científicas.

Computador portátil a projetar imagem de sequência biológica

O curso visa a aquisição de conhecimentos sobre as ferramentas bioinformáticas disponíveis para efetuar análises de sequências de DNA e proteínas, bem como a autonomia e espírito crítico na utilização dessas ferramentas. Procura igualmente desenvolver competências na utilização de software de bioinformática disponível gratuitamente na Internet e na interpretação do significado biológico dos resultados - candidaturas até 12 dezembro.

Representação de pessoa a interagir com tecnologia

O curso introduz o conceito de Digital Twins e a sua aplicação estratégica no contexto do serviço público, com foco na modernização digital, otimização de processos e apoio à decisão - candidaturas até 11 de janeiro.

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